首页 -> 2002年第1期


过去、现在和未来

作者:巨 尤




  一轮火红的太阳从彩虹般的地平线上钻了出来,霞光四射。人群中发出一片欢呼:“现在出来了,太阳现在出来了!”
  这里的“现在”是什么意思?我们知道,地球与太阳的距离约1.5亿千米,光速为30万千米/秒,太阳发出的光需要约8分钟才能到达地球。这就是说,我们看到的第一束太阳光,是太阳在8分钟前发出的。我们的“现在”,已成为太阳的过去。如果还有人在金星和火星上与我们一样观日出,由于金星和火星距太阳分别约1.1亿和2.3亿千米,太阳光到达金星需6分钟,到达火星约12.7分钟,当地球人说“太阳现在出来了”时的“现在”,对金星上的观测者来说已是“过去”,而对火星上的观测者来说则还是“未来”。
  人类正酝酿火星旅行。在火星上与地球通信,目前只能采用无线电波。无线电波与光波一样是一种电磁波,以30万千米/秒的速度传播,如果在火星与地球处在最近距离(7800万千米)时用无线电工具通信,电波在地球和火星之间的单程传播约需要260秒。如果火星上的航天员报告说:他“现在发现了……”我们必须理解,他所说的“现在”是4分多钟以前的事。如果将来能在土卫六上考察,由于土卫六与地球的最近距离达12.79亿千米,那里的航天员报告说他“现在要如何如何”,他那个“现在”其实已是1个多小时以前的事。
  这里,我们看到了相对论的有限光速对时间观念造成了极大的“混乱”,把似乎铁定的“现在”、“过去”和“未来”的概念打得粉碎。但我们不能不接受这个事实,以往人类只粗略地把眼前看到的事叫“现在”,已看到但已过去的事叫“过去”,将要发生还未看到的事叫“未来”。随着科学的发展,我们既要研究微观粒子,还要研究宏观宇宙,在这些方面,“现在”的概念有着巨大的时间间隔差距。在观察某些粒子衰变时所说的“现在”,指的可能是百万分之一秒的时刻,而在观测质子衰变和一些宇宙现象时所说的“现在”,可能是几年、几十年、几十亿年和更长的时间间隔,所以我们必须树立相对的时间观念。
  一些基本粒子的寿命只有百万分之一秒,一秒钟时间是这些基本粒子寿命的百万倍。如果人的寿命以100年计算,1秒钟对于这些基本粒子,相当于把人的寿命扩大到1亿年。因此,对这些基本粒子来说,无论如何不能把1秒钟说成是现在,正如对人来说,不能把1亿年说成现在一样。百万分之一秒的时间虽然很短,但对基本粒子来说,就在这百万分之一秒的寿命内,有着曲折的变化过程,最惊天动地的故事也是从基本粒子的分分合合中诞生的,如原子弹、氢弹爆炸,新星、超新星爆发,宇宙爆涨和物质形成等等。
  但是,我们还可看到另一个极端,如我们观测距地球26.3光年的织女星,“现在”看到的,还是她26.3年前的情形。如果她也以人那样的速度衰老,我们“现在”看到的她若是花容月貌的30岁,而实际上的她已是近60岁的老妇了。如果宇宙中确有外星人的话,他们的“现在”就与我们的完全不同。我们看到某颗恒星现在是一颗主序星,在一些外星人看来可能还是一颗婴儿星,而在另一些外星人看来可能已是一颗白矮星或中子星和黑洞了。
  对什么叫“现在”,只有每个人自己才知道它的准确概念,因为每个人都把自己感觉到的时刻叫做“现在”。对不同运动状态的人来说,有不同的现在。过去和未来是相对现在来说的,因而,对不同的人来说,必然会有不同的过去和未来。但实际上,宇宙的整个过去和未来是一个不可分割的整体,一切事物都在四维时空中,不会有什么“未来”发生和展开。
  相对论有限光速带给时间的魔幻,正是它道出了时间的一个重要本质。时间和空间是不可分离的,没有没有时间的空间,也没有没有空间的时间。
  (节选自《太空探索》2001年第10期)

  • 整理者:绝情谷  2009年3月TOP